实验4 组合逻辑电路实验

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《数字逻辑》实验组合逻辑电路实验

《数字逻辑》实验组合逻辑电路实验

《数字逻辑》实验组合逻辑电路实验组合逻辑电路实验一一、实验目的1、熟悉半加器、全加器的实验原理,学习电路的连接;2、了解基本74LS系列器件(74LS04、00、32)的性能;3、对实验结果进行分析,得到更为优化的实验方案。

二、实验内容1、按照实验原理图连接电路。

2、实验仪器:74LS系列的芯片、导线。

实验箱内的左侧提供了插放芯片的地方,右侧有控制运行方式的开关KC0、KC1及KC2。

其中KC1用来选择实验序号。

序号为0时,手动进行。

自动运行时按加、减选择所做实验的序号。

试验箱内有分别用于手动和自动实验的输入的控制开关Kn和Sn。

3、三、实验原理实验原理图如下:四、实验结果及分析1、将实验结果填入表1-11-1 表2、实验结果分析由实验结果可得半加和:Hi=Ai⊕Bi 进位:Ci=AiBi则直接可以用异或门和与门来实现半加器,减少门的个数和级数,提高实验效率。

实验二全加器一、实验目的1、掌握全加器的实验原理,用简单的与、或非门来实现全加器的功能。

2、分析实验结果,得到全加器的全加和和进位的逻辑表达式,根据表达式用78LS138和与、或、非门来实现全加器。

二、实验内容同半加器的实验,先采用手动方式,再用自动方式。

用自动方式时选实验序号2。

三、实验原理四、实验结果及其分析表1-2 2、实验结果分析从表1-2中的实验结果可以得到:Si=AiBiCi?1+AiBiCi?1+AiBiCi-1=Ai?Bi?Ci-1Ci=AiBi+AiCi-1+BiCi-1故Si=?m(1,2,4,7) Ci=?m(3,5,6,7)因此可用三—八译码器74LS138和与非门实现全加器,逻辑电路图如下:实验三三—八译码器与八—三编码器一、实验目的1、进一步了解译码器与编码器的工作原理,理解译码和编码是相反的过程。

2、在连接电路时,注意译码器74LS138和编码器74LS148使能端的有效级,知道两者的区别。

3、通过实验理解74LS148是优先权编码器。

实验报告组合逻辑电(3篇)

实验报告组合逻辑电(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本概念和组成原理;2. 掌握组合逻辑电路的设计方法;3. 学会使用逻辑门电路实现组合逻辑电路;4. 培养动手能力和分析问题、解决问题的能力。

二、实验原理组合逻辑电路是一种在任意时刻,其输出仅与该时刻的输入有关的逻辑电路。

其基本组成单元是逻辑门,包括与门、或门、非门、异或门等。

通过这些逻辑门可以实现各种组合逻辑功能。

三、实验器材1. 74LS00芯片(四路2输入与非门);2. 74LS20芯片(四路2输入或门);3. 74LS86芯片(四路2输入异或门);4. 74LS32芯片(四路2输入或非门);5. 逻辑电平转换器;6. 电源;7. 连接线;8. 实验板。

四、实验步骤1. 设计组合逻辑电路根据实验要求,设计一个组合逻辑电路,例如:设计一个3位奇偶校验电路。

2. 画出逻辑电路图根据设计要求,画出组合逻辑电路的逻辑图,并标注各个逻辑门的输入输出端口。

3. 搭建实验电路根据逻辑电路图,搭建实验电路。

将各个逻辑门按照电路图连接,并确保连接正确。

4. 测试电路功能使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号,观察输出信号是否符合预期。

五、实验数据及分析1. 设计的3位奇偶校验电路逻辑图如下:```+--------+ +--------+ +--------+| | | | | || A1 |---| A2 |---| A3 || | | | | |+--------+ +--------+ +--------+| | || | || | |+-------+-------+||v+--------+| || F || |+--------+```2. 实验电路搭建及测试根据逻辑电路图,搭建实验电路,并使用逻辑电平转换器产生不同的输入信号(A1、A2、A3),观察输出信号F是否符合预期。

(1)当A1=0,A2=0,A3=0时,F=0,符合预期;(2)当A1=0,A2=0,A3=1时,F=1,符合预期;(3)当A1=0,A2=1,A3=0时,F=1,符合预期;(4)当A1=0,A2=1,A3=1时,F=0,符合预期;(5)当A1=1,A2=0,A3=0时,F=1,符合预期;(6)当A1=1,A2=0,A3=1时,F=0,符合预期;(7)当A1=1,A2=1,A3=0时,F=0,符合预期;(8)当A1=1,A2=1,A3=1时,F=1,符合预期。

组合逻辑电路的设计与测试实验

组合逻辑电路的设计与测试实验

文章标题:深度探析:组合逻辑电路的设计与测试实验1. 前言组合逻辑电路是数字电路中的重要组成部分,它在计算机领域、通信领域、工业控制等领域都有着广泛的应用。

在本文中,我们将深入探讨组合逻辑电路的设计与测试实验,旨在帮助读者更深入地理解这一主题。

2. 组合逻辑电路的基本原理组合逻辑电路由多个逻辑门按照一定的逻辑功能组成,并且没有存储功能。

其输入变量的取值和逻辑门的连接方式确定了输出变量的取值。

在组合逻辑电路中,常见的逻辑门包括与门、或门、非门等。

通过这些逻辑门的组合,可以实现各种复杂的逻辑功能。

3. 组合逻辑电路的设计方法(1)真值表法:通过列出输入变量的所有可能取值,计算输出的取值,得到真值表。

然后根据真值表来设计逻辑门的连接方式。

(2)卡诺图法:将真值表中的1和0用图形方式表示出来,然后通过化简操作,得到最简的逻辑表达式。

(3)逻辑代数法:利用逻辑代数的基本定理,将逻辑函数化简到最简形式。

4. 组合逻辑电路的测试实验组合逻辑电路的测试实验是为了验证设计的电路是否符合设计要求和功能。

常用的测试方法包括输入端给定法、输出端测量法、故障诊断法等。

在进行测试实验时,需要注意测试的充分性和有效性,避免遗漏潜在的故障。

5. 个人观点和理解组合逻辑电路的设计与测试实验是数字电路课程中非常重要的一部分,它不仅需要对逻辑门的基本原理有深入的理解,还需要具备灵活运用逻辑门的能力。

测试实验则是验证设计是否符合要求,是课程中的一次实际应用练习。

6. 总结与回顾通过本文的探讨,我们更深入地了解了组合逻辑电路的设计与测试实验。

通过对其基本原理和设计方法的分析,我们可以更好地掌握其设计和实验的要点。

在参与实验的过程中,我们也能够理解数字电路理论知识的实际应用。

结语组合逻辑电路的设计与测试实验是一门充满挑战的学科,通过不断地学习和实践,我们可以逐步掌握其中的精髓,为将来的应用打下坚实的基础。

在此,我希望读者能够在实践中不断提升自己,探索数字电路领域更多的精彩,期待你也能在这片领域中取得更多的成就。

组合逻辑电路的设计实验报告总结

组合逻辑电路的设计实验报告总结

组合逻辑电路的设计实验报告总结这次课程设计是一个关于组合逻辑电路的实验,通过本次实验,让我们初步了解了常用的一些元器件的作用,熟悉了基本电路的设计与连接。

同时在设计的过程中,也培养了我们发现问题,分析问题和解决问题的能力。

我们通过阅读指导书和相关资料来了解关于这方面的知识。

并且指导书上已经给我们介绍了许多电路中的元器件的功能,还给我们举了很多例子,让我们可以理解的更加清楚,并且对这些知识有了一定的掌握。

由于时间有限,所以没能够把整个实验做完,而只是做了其中的几部分。

在这些实验中,我设计的是低通滤波器和二极管的放大电路。

虽然说实验还未全部完成,但我已经从这些设计中看到了自己的不足。

以后还应该多加练习。

希望老师能给我这个机会,对我的不足之处进行指正。

这次实验的题目是关于组合逻辑电路的设计。

其中最重要的就是电路板的制作,我认为本实验的重点就是制作电路板。

虽然说第一次尝试,但是在制作过程中遇到了很多困难。

首先是焊接电路板的过程,因为第一次制作,根本就不知道应该注意什么。

而且不知道怎样去选择器件。

我想这可能是由于我们没有老师的指导。

其次就是在电路板上的印刷电路板,这是由于在电路板的制作过程中忽视了。

比如说焊接过程中会有大量的焊锡留在上面。

最后一点就是在上电路板时,忘记了给每个元器件的电阻标注上符号。

当时我就有点紧张,结果把第一个电阻给贴反了。

而且当时的焊锡还是热的。

虽然说焊接电路板这方面存在着很多问题,但在后面制作过程中也有不少收获。

这次实验的主要目的是: 1、学会画出组合逻辑电路图; 2、对基本电路的设计与连接; 3、能设计出简单的组合逻辑电路; 4、能查阅相关资料; 5、培养我们发现问题,分析问题和解决问题的能力;6、培养严谨的科学态度。

其次就是将两个组合电路连接起来,连接组合电路的时候,要保证电路运行的可靠性。

并且要遵守器件安装的规则。

同时我还明白了一个道理,那就是电路是死的,人是活的,只要你肯动脑筋,一定能设计出好的电路。

组合逻辑电路实验报告

组合逻辑电路实验报告

组合逻辑电路实验报告引言组合逻辑电路是由与门、或门和非门等基本逻辑门组成的电路,它的输出仅仅依赖于当前的输入。

在本实验中,我们将学习如何设计和实现组合逻辑电路,并通过实验验证其功能和性能。

实验目的本实验的目的是让我们熟悉组合逻辑电路的设计和实现过程,掌握基本的逻辑门和组合逻辑电路的基本原理,并能够通过实验验证其功能和性能。

实验器材与预置系统本实验使用以下器材和预置系统:•模型计算机实验箱•功能切换开关•LED指示灯•逻辑门芯片实验内容1. 初级组合逻辑电路设计首先,我们将设计一个简单的初级组合逻辑电路。

根据实验要求,该电路需要实现一个2输入1输出的逻辑功能。

1.1 逻辑设计根据逻辑功能的要求,我们可以先用真值表来表示逻辑关系,然后根据真值表来进行逻辑设计。

假设我们需要实现的逻辑功能是“与门”(AND gate),其真值表如下:输入A输入B输出000010100111根据真值表,我们可以得到逻辑方程为:输出 = 输入A AND 输入B。

1.2 逻辑电路设计根据逻辑方程,我们可以得到逻辑电路的设计图如下:+--------------+------ A ---| || AND Gate |--- Output------ B ---| |+--------------+在这个设计图中,A和B为输入引脚,Output为输出引脚,AND Gate表示与门。

1.3 实验验证在实验过程中,我们可以通过观察LED指示灯的亮灭来验证逻辑电路是否正确实现了目标功能。

通过设置不同的输入A 和B,我们可以观察输出是否符合预期结果。

2. 高级组合逻辑电路设计接下来,我们将设计一个更复杂的高级组合逻辑电路。

这个电路由多个逻辑门连接而成,实现多个输入和多个输出的逻辑功能。

2.1 逻辑设计根据实验要求,我们可以先确定需要实现的逻辑功能,并用真值表来表示逻辑关系。

假设我们需要实现的逻辑功能是“四位全加器”(4-bit full adder),其真值表如下:输入A输入B输入C输出S进位输出Cout0000000110010100110110010101011100111111根据真值表,我们可以得到逻辑方程为:输出S = 输入A XOR 输入B XOR 输入C 进位输出Cout = (输入A AND 输入B) OR (输入C AND (输入A XOR 输入B))2.2 逻辑电路设计根据逻辑方程,我们可以使用多个逻辑门来实现四位全加器电路。

组合逻辑电路实验报告

组合逻辑电路实验报告

实验名称:组合逻辑电路一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的分析、设计方法与测试方法;2、了解组合逻辑电路的冒险现象及消除方法。

二、实验器材需要与非门CC4011×3,异或门CC4030×1,或门CC4071×1。

CC4011引脚图CC4030引脚图CC4071引脚图三、实验内容及实验电路1、分析、测试用与非门CC4011组成的半加器的逻辑功能。

列出真值表并画出卡诺图判断是否可以简化。

图1由与非门组成的半加器电路A B S C2、分析、测试用异或门CC4030与与非门CC4011组成的半加器逻辑电路。

图2由异或门和与非门组成的半加器电路A B S C3、分析、测试全加器的逻辑电路。

写出实验电路的逻辑表达式,根据实验结果列出真值表与全加器的逻辑功能对比,并画出i S和i C的卡诺图。

图3由与非门组成的全加器电路A B1 i C i S i C4、设计、测试用异或门、与非门和或门组成的全加器逻辑电路。

全加和:()1-⊕⊕=i i i i C B A S 进位:()ii i i i i B A C B A C ⋅+⋅⊕=-1将全加器的逻辑表达式,变换成由两个异或门,四个与非门,一个或门组成;画出全加器电路图,按所画的原理图选择器件并在实验板上连线;进行功能测试并自拟表格填写测试结果。

电路图:A B 1-i C i S i C 5、观察冒险现象。

按图4接线,当1==C B 时,A 输入矩形波(MHz f 1=以上),用示波器观察输出波形,并用添加冗余项的方法消除冒险现象。

图4观察冒险现象实验电路四、实验预习要求1、复习组合逻辑电路的分析方法。

2、复习组合逻辑电路的设计方法。

3、复习用与非门和异或门等构成半加器和全加器的工作原理。

4、复习组合电路冒险现象的种类、产生原因和如何防止。

5、根据试验任务要求,设计好实验时必要的实验线路。

五、实验报告1、整理实验数据、图表,并对实验结果进行分析讨论。

实验四 组合逻辑电路设计

实验四  组合逻辑电路设计

实验四组合逻辑电路设计一、实验目的1、掌握组合逻辑电路的设计方法。

2、掌握实现组合逻辑电路的连接和调试方法。

3、通过功能验证锻炼解决实际问题的能力。

二、实验任务1、用基本门电路设计一个四变量的多数表决电路。

2、设计一个车间开工启动控制电路。

3、设计一个加减器。

4、试设计一个8421BCD码的检码电路。

5、用Multisim8进行仿真,并在实验仪器上实现。

三、实验原理组合逻辑电路是数字系统中逻辑电路形式的一种,它的特点是:电路任何时刻的输出状态只取决于该时刻输入信号(变量)的组合,而与电路的历史状态无关。

组合逻辑电路的设计是在给定问题(逻辑命题)情况下,通过逻辑设计过程,选择合适的标准器件,搭接成实验给定问题(逻辑命题)功能的逻辑电路。

通常,设计组合逻辑电路按下述步骤进行。

其流程图如。

(1)列真值表。

设计的要求一般是用文字来描述的。

设计者很难由文字描述的逻辑命题直接写出逻辑函数表达式。

由于真值表在四种逻辑函数表示方法中,表示逻辑功能最为直观,故设计的第一步为列真值表。

首先,对命题的因果关系进行分析,“因”为输入,“果”为输出,即“因”为逻辑变量,“果”为逻辑函数。

其次,对逻辑变量赋值,即用逻辑0和逻辑1分别表示两种不同状态。

最后,对命题的逻辑关系进行分析,确定有几个输入,几个输出,按逻辑关系列出真值表。

(2)由真值表写出逻辑函数表达式。

(3)对逻辑函数进行化简。

若由真值表写出的逻辑函数表达式不最简,应利用公式法或卡诺图法进行逻辑函数化简,得出最简式。

如果对所用器件有要求,还需将最简式转换成相应的形式。

(4)按最简式画出逻辑电路图。

图3.4.1 组合逻辑电路设计流程图通常情况下的逻辑设计都是在理想情况下进行的,但是由于半导体参数的离散性以及电路存在过渡过程,造成信号在传输过程中通过传输线或器件都需要一个响应时间——延迟。

所以,在理想情况下设计出的电路有时在实际应用中会出现一些错误,这就是组合逻辑电路中的竞争与冒险,应在逻辑设计中要特别注意的。

实验4 组合逻辑电路1

实验4  组合逻辑电路1

实验四组合逻辑电路(半加器全加器及逻辑运算)一、实验目的1.掌握组合逻辑电路的功能调试。

2。

验证半加器和全加器的逻辑功能。

3。

学会二进制数的运算规律。

二、实验仪器及材料器件74LS00 二输入端四与非门3片74LS86 二输入端四异或门1片三、预习要求1.预习组合逻辑电路的分析方法.2.预习用与非门和异或门构成的半加器、全加器的工作原理。

3.预习二进制数的运算。

四、实验内容1.组合逻辑电路功能测试。

图4.1(1).用2片74LS00组成图4.1所示逻辑电路。

为便于接线和检查.在图中要注明芯片编号及各引脚对应的编号。

(2).图中A、B、C接电平开关,YI,Y2接发光管电平显示.(3)。

按表4。

1要求,改变A、B、C的状态填表并写出Y1,Y2逻辑表达式.(4).将运算结果与实验比较.2.测试用异或门(74LS86)和与非门组成的半加器的逻 辑功能.根据半加器的逻辑表达式可知.半加器Y 是A 、B异或,而进位Z 是A 、B 相与,故半加器可用一个集 成异或门和二个与非门组成如图4.2.(1).在学习机上用异或门和与门接成以上电路. 接电平开关S .Y 、Z 接电平显示.(2).按表4.2要求改变A 、B 状态,填表. 图 4.2 0 1 113.测试全加器的逻辑功能。

(1).写出图4.3电路的逻辑表达式。

(2).根据逻辑表达式列真值表.(3).根据真值表画逻辑函数S i 、 Ci 的卡诺图.图4.3 (4).填写表4.3各点状态(5).按原理图选择与非门并接线进行测试,将测试结果记入表4.4,并与上表进行比较看逻辑功能是否一致.五、实验报告1.整理实验数据、图表并对实验结果进行分析讨论。

2.总结组合逻辑电路的分析方法。

实验4 组合逻辑电路设计

实验4 组合逻辑电路设计

实验四组合逻辑电路研究(设计性实验)一、实验目的1.掌握用SSI器件实现组合逻辑电路的方法。

2.熟悉各种MSI组合逻辑器件的工作原理和引脚功能。

3.掌握用MSI组合逻辑器件实现组合逻辑电路的方法。

4.进一步熟悉测试环境的构建和组合逻辑电路的测试方法。

二、实验所用仪器设备1.Multisim10中的虚拟仪器2.Quartus II中的功能仿真工具3.GW48-EDA实验开发系统三、实验说明1. 组合逻辑电路的设计一般可按以下步骤进行(1)逻辑抽象:将文字描述的逻辑命题转换成真值表。

(2)选择器件类型:根据命题的要求和器件的功能决定采用哪种器件。

(3)根据真值表和所选用的逻辑器件写出相应的逻辑表达式:当采用SSI集成门电路设计时,为了使电路最简,应将逻辑表达式化简,并变换成与门电路相对应的最简式;当采用MSI组合逻辑器件设计时,则不用化简,只需将由最小项构成的函数式变换成MSI器件所需要的函数形式。

(4)根据化简或变换后的逻辑表达式及选用的逻辑器件画出逻辑电路图。

2. 常见的SSI和MSI的型号(1)常见的SSI:四2输入异或门74LS86,四2输入与非门74LS00,六非门74LS04,二4输入与非门74LS20,四2输入或非门74LS02,四2输入与门74LS08等。

(2)常见的MSI:二2-4译码器74LS139,3-8译码74LS138,4-16译码器74LS154,8-3线优先编码器74LS148,七段字符译码器74LS248,四位全加器74LS283,四2选1数据选择器74LS157,双4选1数据选择器74LS153,8选1数据选择器74LS151,16选1数据选择器74LS150等。

四、实验内容(一)基本命题1.设计一个多输出的逻辑网络,它的输入是8421BCD码,它的输出定义为:(1)F1:检测到输入数字能被3整除。

(2)F2:检测到输入数字大于或等于4。

(3)F3:检测到输入数字小于7。

数字电路实验四 利用MSI设计组合逻辑电路(二)

数字电路实验四 利用MSI设计组合逻辑电路(二)

数字电路与逻辑设计实验报告实验三利用MSI设计组合逻辑电路(二)姓名:黄文轩学号:17310031班级:光电一班一、实验目的1.熟悉编码器.译码器数据选择器等组合逻辑功能模块的功能与使用方法。

2掌握用MSI设计组合逻辑电路的方法.二、实验器件1.数字电路实验箱数字万用表、示波器。

2.虚拟器件: 74LS151, 74LS00.三、实验预习1、使用数据分配器设计半加半减器半加半减器的真值表如下表所示:考虑到数据选择器的特性是根据传入的地址选择对应的数据,所以我们可以将S、A、B作为地址输入到74LS151的S2、S1、S0选择输入端,根据真值表的要求为D0~D7的数据输入端赋值(与高/低电平相连),即可实现预期功能。

由于有两种不同的输出,我们需要两块74LS151来实现。

电路连接图如下所示:使用Multisum仿真检验正确性,以74LS197作为动态输入观察输出波形,仿真结果如下图所示:波形可以与真值表对应,我们判断这种电路接法是有效正确的。

二、使用74LS151设计逻辑单元逻辑单元的真值表如下图所示:74LS151输入端有三个,而目标逻辑单元有四个输入端,我们可以借助芯片的八个数据输入端置入第四个输入。

考虑对S1、S0、A的任一状态,输出Y可以表示为Y = f(B)的函数形式,因此只需要对每个状态,把B按照对应的逻辑接在D0~D7的数据输入端即可。

每个地址对应的逻辑如下表所示:这样我们可以得到使用一个与非门和74LS151芯片实现的逻辑单元,其电路图如下:使用Multisum仿真检验正确性,以74LS197作为动态输入观察输出波形,仿真结果如下图所示:同样实现了目标的逻辑功能,我们判断这种接法有效正确。

四、实验内容1、具体内容①AU(Arithmetic Unit,算术单元)设计,在实验箱上实现。

设计一个半加半减器,输入为S、A、B,其中S为功能选择口。

当S-0时输出A+B 及进位:当S=1时,输出A-B及借位。

组合逻辑实验报告

组合逻辑实验报告

一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和设计方法。

2. 掌握组合逻辑电路的分析和设计方法。

3. 培养实验操作能力和逻辑思维能力。

二、实验原理组合逻辑电路是由输入变量和输出变量之间的逻辑函数关系构成的。

其特点是输出只取决于当前的输入,与电路的过去状态无关。

本实验主要涉及以下几种基本的组合逻辑电路:1. 与门(AND)2. 或门(OR)3. 非门(NOT)4. 异或门(XOR)5. 同或门(XNOR)三、实验器材1. 逻辑门实验箱2. 逻辑开关3. 逻辑指示灯4. 实验指导书5. 计算器四、实验内容1. 组合逻辑电路的分析(1)实验目的:分析给定的组合逻辑电路,确定其逻辑功能。

(2)实验步骤:a. 根据实验指导书,搭建给定的组合逻辑电路。

b. 按照输入变量的所有可能组合,观察输出变量的变化情况。

c. 将观察到的输出结果与理论分析结果进行对比,验证电路的正确性。

d. 记录实验数据,撰写实验报告。

2. 组合逻辑电路的设计(1)实验目的:根据给定的逻辑函数,设计并实现相应的组合逻辑电路。

(2)实验步骤:a. 根据给定的逻辑函数,分析电路的结构,确定所需的逻辑门。

b. 根据逻辑门的功能,设计电路的连接方式。

c. 搭建电路,进行实验验证。

d. 记录实验数据,撰写实验报告。

五、实验结果与分析1. 组合逻辑电路的分析(1)实验结果:通过实验,验证了给定的组合逻辑电路的逻辑功能。

(2)实验分析:实验结果表明,电路的输出与理论分析结果一致,说明电路设计正确。

2. 组合逻辑电路的设计(1)实验结果:根据给定的逻辑函数,成功设计并实现了相应的组合逻辑电路。

(2)实验分析:实验结果表明,设计的电路能够实现给定的逻辑功能,说明电路设计合理。

六、实验总结通过本次组合逻辑实验,我们掌握了组合逻辑电路的基本原理、分析方法和设计方法。

在实验过程中,我们提高了实验操作能力和逻辑思维能力,为今后从事电子技术相关领域的工作打下了基础。

组合逻辑电路的设计实验报告

组合逻辑电路的设计实验报告

组合逻辑电路的设计实验报告一、实验目的组合逻辑电路是数字电路中较为基础且重要的部分。

本次实验的主要目的是通过设计和实现简单的组合逻辑电路,深入理解组合逻辑电路的工作原理和设计方法,掌握逻辑门的运用,提高逻辑分析和问题解决的能力。

二、实验原理组合逻辑电路是指在任何时刻,输出状态只取决于同一时刻输入信号的组合,而与电路以前的状态无关。

其基本组成单元是逻辑门,如与门、或门、非门等。

通过将这些逻辑门按照一定的逻辑关系连接起来,可以实现各种不同的逻辑功能。

例如,一个简单的 2 输入与门,只有当两个输入都为 1 时,输出才为 1;而 2 输入或门,只要有一个输入为 1,输出就为 1。

组合逻辑电路的设计方法通常包括以下几个步骤:1、分析问题,确定输入和输出变量,并定义其逻辑状态。

2、根据问题的逻辑关系,列出真值表。

3、根据真值表,写出逻辑表达式。

4、对逻辑表达式进行化简和变换,以得到最简的表达式。

5、根据最简表达式,选择合适的逻辑门,画出逻辑电路图。

三、实验设备与器材1、数字电路实验箱2、集成电路芯片:74LS00(四 2 输入与非门)、74LS04(六反相器)、74LS08(四 2 输入与门)、74LS32(四 2 输入或门)等。

3、导线若干四、实验内容与步骤(一)设计一个一位全加器1、分析问题一位全加器有三个输入变量 A、B 和 Cin(低位进位),两个输出变量 S(和)和 Cout(进位输出)。

2、列出真值表| A | B | Cin | S | Cout |||||||| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 || 0 | 0 | 1 | 1 | 0 || 0 | 1 | 0 | 1 | 0 || 0 | 1 | 1 | 0 | 1 || 1 | 0 | 0 | 1 | 0 || 1 | 0 | 1 | 0 | 1 || 1 | 1 | 0 | 0 | 1 || 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |3、写出逻辑表达式S = A⊕B⊕CinCout = AB +(A⊕B)Cin4、化简逻辑表达式S = A⊕B⊕Cin 已最简Cout = AB +(A⊕B)Cin = AB + ACin + BCin5、画出逻辑电路图使用 74LS00、74LS08 和 74LS32 芯片实现,连接电路如图所示。

实验四 组合电路中竞争与冒险(完成)

实验四 组合电路中竞争与冒险(完成)

实验四组合电路中的竞争与冒险姓名:班级:学号:实验时间:一、实验目的1、观察组合电路中的竞争与冒险现象。

2、了解消除竞争与冒险现象的方法。

二、实验仪器及器件1、数字电路实验箱、数字万用表、示波器。

2、74LS00、74LS20三、实验原理1、竞争冒险现象及其成因在组合逻辑电路中信号的传输可能通过不同的路径而汇合到某一门的输入端上。

由于门电路的传输延迟,各路信号对于汇合点会有一定的时差。

这种现象称为竞争。

这个时候如果电路的输出产生了错误输出,则称为逻辑冒险现象。

一般说来,在组合逻辑电路中,如果有两个或两个以上的信号参差地加到同一门的输入端,在门的输出端得到稳定的输出之前,可能出现短暂的,不是原设计要求的错误输出,其形状是一个宽度仅为时差的窄脉冲,通常称为尖峰脉冲或毛刺。

2、检查竞争冒险现象的方法在输入变量每次只有一个改变状态的简单情况下,如果输出门电路的两个输入信号A和是输入变量A经过两个不同的传输途径而来的,那么当输入变量的状态发生突变时输出端便有可能产生两个尖峰脉冲。

因此,只要输出端的逻辑函数在一定条件下化简成或则可判断存在竞争冒险。

3、消除竞争冒险现象的方法(1)接入滤波电路在输入端并接一个很小的滤波电容Cf,足可把尖峰脉冲的幅度削弱至门电中的阈值电压以下。

(2)引入选通脉冲对输出引进选通脉冲,避开险象。

(3)修改逻辑设计在逻辑函数化简选择乘积项时,按照判断组合电路是否存在竞争冒险的方法,选择使逻辑函数不会使逻辑函数产生竞争冒险的乘积项。

也可采用增加冗余项方法。

选择消除险象的方法应根据具体情况而定。

组合逻辑电路的险象是一个重要的实际问题。

当设计出一个组合电路,安装后应首先进行静态测试,也就是用逻辑开关按真值表依次改变输入量,验证其逻辑功能。

然后再进行动态测试,观察是否存在冒险。

如果电路存在险象,但不影响下一级电路的正常工作,就不必采取消除险象的措施;如果影响下一级电路的正常工作,就要分析险象的原因,然后根据不同的情况采取措施加以消除。

组合逻辑电路的设计实验总结

组合逻辑电路的设计实验总结

组合逻辑电路的设计实验总结1. 引言组合逻辑电路是数字电路设计的基础,它由多个逻辑门组成,根据输入信号产生相应的输出信号。

在本次实验中,我们探索了组合逻辑电路的设计方法,并通过实践,加深了对组合逻辑电路的理解。

本文将对实验进行总结和分析。

2. 实验目的本次实验的目的主要包括: - 学会使用逻辑门组合设计组合逻辑电路。

- 掌握逻辑表达式转换为逻辑电路的方法。

- 理解逻辑门的功能和特性。

- 加深对组合逻辑电路设计的理解。

3. 实验步骤本次实验的实验步骤如下:3.1 确定逻辑功能首先,我们需要确定要设计的组合逻辑电路的逻辑功能。

通过分析题目中给出的需求和逻辑关系,我们可以建立逻辑函数,并将其转换为逻辑表达式形式。

3.2 设计逻辑电路根据逻辑表达式,我们可以使用逻辑门进行组合逻辑电路的设计。

逻辑门可以分为与门、或门、非门等,根据逻辑需求选择适当的门进行设计。

3.3 搭建实验电路在实验板上搭建电路,连接逻辑门和输入输出端口。

根据设计的逻辑电路,确定逻辑门的输入和输出连接方式,确保电路的正确性。

3.4 验证电路功能使用实验板上的开关或信号发生器,调节输入信号,观察输出信号的变化。

通过观察和记录输出信号,验证逻辑电路是否满足设计要求。

4. 实验结果与分析经过实验,我们完成了逻辑电路的设计,并成功验证了其功能。

下面是每个部分的实验结果分析。

4.1 逻辑功能设计通过仔细分析题目要求,我们确定了所需设计的逻辑电路功能。

根据逻辑关系,我们转换了逻辑表达式,并将其化简为最简形式。

这样我们就可以根据逻辑表达式来选择适当的逻辑门进行设计。

4.2 逻辑电路设计根据逻辑表达式,我们选择了合适的逻辑门进行设计。

根据逻辑门的输入和输出特性,我们可以确定其连接方式。

4.3 实验电路搭建根据逻辑电路设计,我们在实验板上搭建了电路。

根据设计要求,我们连接了逻辑门和输入输出端口。

在连接过程中,注意确保电路的正确性,避免线路短路或接反。

组合逻辑电路分析与设计实验报告

组合逻辑电路分析与设计实验报告

一、页组合逻辑电路分析与设计实验报告二、目录1.页2.目录3.摘要4.背景和现状分析4.1逻辑电路的基础概念4.2组合逻辑电路的应用领域4.3当前组合逻辑电路设计的挑战5.项目目标5.1实验目的和预期成果5.2技术和方法论5.3创新点和实际应用6.章节一:逻辑门和基本组合电路7.章节二:组合逻辑电路的设计方法8.章节三:实验操作和数据分析9.章节四:实验结果和讨论10.结论与建议三、摘要四、背景和现状分析4.1逻辑电路的基础概念逻辑电路是数字电路的基本组成部分,它们执行基本的逻辑运算,如与、或、非等。

组合逻辑电路(CLC)是由多个逻辑门组成的电路,其输出仅取决于当前输入的组合,而与电路以前的状态无关。

这种电路广泛应用于各种电子设备中,从计算机处理器到简单的电子玩具。

4.2组合逻辑电路的应用领域组合逻辑电路在现代技术中扮演着关键角色。

它们是计算机处理器、数字信号处理器、通信设备和其他许多电子系统的基础。

随着技术的进步,组合逻辑电路的设计和应用也在不断扩展,例如在、物联网和高速通信领域。

4.3当前组合逻辑电路设计的挑战尽管组合逻辑电路的设计原理相对简单,但在实际应用中面临着一系列挑战。

这些挑战包括提高电路的速度和效率、减少能耗、以及设计更复杂的逻辑功能。

随着集成电路尺寸的不断缩小,量子效应和热效应也对电路的设计和性能提出了新的挑战。

五、项目目标5.1实验目的和预期成果本实验的主要目的是深入理解和掌握组合逻辑电路的设计原理和实验方法。

预期成果包括成功设计和实现一个具有特定功能的组合逻辑电路,并对其进行性能分析。

5.2技术和方法论实验将采用现代电子设计自动化(EDA)工具进行电路设计和仿真。

实验方法将包括理论分析、电路设计、仿真测试和性能评估。

5.3创新点和实际应用本实验的创新点在于探索新的设计方法和优化技术,以提高组合逻辑电路的性能和效率。

实验成果将有望应用于实际电子产品的设计和开发,特别是在需要高性能和低功耗的场合。

组合逻辑电路实验报告(新)

组合逻辑电路实验报告(新)

组合逻辑电路实验报告一实验目的和实验要求:1、了解全加器的工作原理及其典型的应用,并验证4位全加器功能。

2、了解和掌握数字比较器的工作原理及如何比较大小。

3、了解和掌握译码器的工作原理,并测试其逻辑功能。

4、了解和掌握编码器的工作原理,并测试其逻辑单元。

5、了解和掌握数码选择器的工作原理及逻辑功能。

二实验方案:器件:8-3编码器74HC148 3-8译码器74HC138 4选1数据选择器74HC153 4位数字比较器74HC85 4位全加器74HC283在GDUT-J-1 数字电路试验箱中使用以上芯片,按照实验书连接好线路,通过拨码开关和LED开关来模拟逻辑输入和逻辑输出,观察LED灯的亮灭来判断逻辑状态,完成对应芯片的输入输出状态表(及真值表)来得出芯片的逻辑表达式。

三实验结果和数据处理:(^表示逻辑非)(^表示逻辑非)1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 00 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 0 01 0 0 0 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0四结论:1、74HC148编码器编码输入低电平有效;编码输出是反码;当E1=0时编码器处于工作状态,E1=1时编码器处于禁止状态。

2、74HC148当E1^+E2^=0、E3=1,译码器处于工作状态,否则译码器被禁止;低电平输出有效。

五问题与讨论及实验总结:1、组合电路中常用特定组合表示无效的逻辑状态。

2、在编码器和译码器中,一般输入输出信号数量关系为2n-1<m<2n六思考选择题:用门电路设计4选1的逻辑电路。

组合电路实验报告总结(3篇)

组合电路实验报告总结(3篇)

第1篇一、实验背景组合逻辑电路是数字电路的基础,它由各种基本的逻辑门电路组成,如与门、或门、非门等。

本实验旨在通过组装和测试组合逻辑电路,加深对组合逻辑电路原理的理解,并掌握基本的实验技能。

二、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和组成。

2. 掌握基本的逻辑门电路的连接方法。

3. 学会使用万用表等实验工具进行电路测试。

4. 提高动手能力和实验设计能力。

三、实验内容1. 组合逻辑电路的组装实验中,我们组装了以下几种组合逻辑电路:(1)半加器:由一个与门和一个或门组成,实现两个一位二进制数的加法运算。

(2)全加器:由两个与门、一个或门和一个异或门组成,实现两个一位二进制数及来自低位进位信号的加法运算。

(3)编码器:将一组输入信号转换为二进制代码输出。

(4)译码器:将二进制代码转换为相应的输出信号。

2. 组合逻辑电路的测试使用万用表对组装好的电路进行测试,验证电路的逻辑功能是否正确。

3. 电路故障排除通过观察电路的输入输出波形,找出电路故障的原因,并进行相应的修复。

四、实验过程1. 组装电路按照实验指导书的要求,将各种逻辑门电路按照电路图连接起来。

注意连接时要注意信号的流向和电平的高低。

2. 测试电路使用万用表测试电路的输入输出波形,验证电路的逻辑功能是否正确。

3. 故障排除通过观察电路的输入输出波形,找出电路故障的原因。

例如,如果输入信号为高电平,但输出信号为低电平,可能是与非门输入端短路或者输出端开路。

五、实验结果与分析1. 半加器通过测试,发现半加器的输出波形符合预期,即当输入为高电平时,输出为低电平;当输入为低电平时,输出为高电平。

2. 全加器通过测试,发现全加器的输出波形符合预期,即当输入为高电平时,输出为低电平;当输入为低电平时,输出为高电平。

3. 编码器通过测试,发现编码器的输出波形符合预期,即当输入信号为高电平时,对应的输出端为低电平;当输入信号为低电平时,对应的输出端为高电平。

4. 译码器通过测试,发现译码器的输出波形符合预期,即当输入信号为高电平时,对应的输出端为低电平;当输入信号为低电平时,对应的输出端为高电平。

典型组合电路实验报告(3篇)

典型组合电路实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解组合逻辑电路的基本原理和设计方法。

2. 掌握常用组合逻辑电路(如半加器、全加器、编码器、译码器等)的功能和实现方法。

3. 学会使用门电路和逻辑器件设计简单的组合逻辑电路。

4. 通过实验验证电路设计的正确性和性能。

二、实验原理组合逻辑电路是一种在任意时刻,输出信号仅取决于当前输入信号的逻辑电路。

其基本原理是通过基本的逻辑门(如与门、或门、非门、异或门等)来实现复杂的逻辑功能。

三、实验器材1. 74LS00与非门芯片2. 74LS20异或门芯片3. 74LS138译码器芯片4. 74LS151多路选择器芯片5. 电阻、电容、导线等6. 逻辑分析仪或示波器四、实验内容1. 半加器电路设计设计一个半加器电路,实现两个一位二进制数的加法运算。

- 确定输入输出变量:设A、B为输入,S为输出和,C为进位。

- 列出真值表:| A | B | S | C ||---|---|---|---|| 0 | 0 | 0 | 0 || 0 | 1 | 1 | 0 || 1 | 0 | 1 | 0 || 1 | 1 | 0 | 1 |- 画出逻辑图,并使用与非门和异或门搭建电路。

- 使用逻辑分析仪或示波器验证电路的正确性。

2. 全加器电路设计设计一个全加器电路,实现两个一位二进制数及来自低位进位的加法运算。

- 确定输入输出变量:设A、B为输入,Cin为低位进位,S为输出和,Cout为进位。

- 列出真值表:| A | B | Cin | S | Cout ||---|---|-----|---|------|| 0 | 0 | 0 | 0 | 0 || 0 | 0 | 1 | 1 | 0 || 0 | 1 | 0 | 1 | 0 || 0 | 1 | 1 | 0 | 1 || 1 | 0 | 0 | 1 | 0 || 1 | 0 | 1 | 0 | 1 || 1 | 1 | 0 | 0 | 1 || 1 | 1 | 1 | 1 | 1 |- 画出逻辑图,并使用与非门、异或门和与门搭建电路。

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实验4 组合逻辑电路实验
1.设计一个完整的组合逻辑电路,并用MAXPLUS进行仿真,将结果下载到实验箱中,测试电路的正确性。

要求:设计一个6输入的表决电路,其中1路输入为主裁,优先级最高,其余5路的估先级相同,用LED显示各路输入的状态(同意的亮灯,反对的灭灯),同时用数码管显示同意的人数。

2.应包含VHDL源程序,详细的设计报告,对程序,仿真结果,实验箱运行结果(图片贴到报告中)进行详尽的分析
一、实验分析:6输入表决电路,需要六个输入,并且设置一个主裁位,优先级最高,当他同意,为高电平时,其他五个人,有三个以上同意才通过,否则不通过。

二、程序如下:
library IEEE;
use IEEE.std_logic_1164.all;
use ieee.std_logic_unsigned.all;
entity a6_1is
port (
a: in STD_LOGIC_VECTOR (6 downto 0);
c: out STD_LOGIC
);
end a6_1;
architecture dsf_arch of a6_1is
signal tmp1: integer ;
begin
process (a)
variable tmp: integer ;
begin
tmp := 0;
for i in 0 to 6 loop
if a(i) ='1' then tmp := tmp +1 ;
end if;
end loop;
tmp1<=tmp;
end process;
c<='1' when tmp1=3 and a(0)='1' else
'1' when tmp1=4and a(0)='1' else
'1' when tmp1=5 and a(0)='1' else
'1' when tmp1=6 and a(0)='1' else
'0' ;
end dsf_arch;
由下图可以看出,六个输入,1个输出,当主裁为高电平时,有三人以上同意,输出则为高电平
引脚分配图。

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